DE1178251B - Vorrichtung zur Druckentlastung bei Brennstoffeinspritzanlagen fuer Brennkraft-maschinen mit Einspritzpumpe und Verteiler - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Internat. Kl.: F02f

Deutsche Kl.: 46 c2 -115/02

Nummer: 1178 251

Aktenzeichen: B 58816 Ia/46 c2

Anmeldetag: 2. August 1960

Auslegetag: 17. September 1964

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Druckentlastung bei Brennstoffeinspritzanlagen für Brennkraftmaschinen mit einer Einspritzpumpe, welche über eine ein Druckventil enthaltende Leitung und einen Verteiler nacheinander mehrere Einspritzdüsen speist.

Bei derartigen Einspritzpumpen treten bei Beendigung jedes Einspritzvorganges sowohl in der die Einspritzpumpe mit dem Verteiler verbindenden Leitung als auch in der jeweiligen den Verteiler mit der Einspritzdüse verbindenden Leitung Druckschwankungen auf, die durch die in diesen Leitungen laufenden Druckwellen erzeugt werden. Je nachdem, ob eine Druckwelle vor dem Abschluß dieser Leitung diese noch verlassen konnte oder darin zurückgehalten wurde, ist der Restdruck in dieser Leitung verschieden groß und damit die beim nächsten Einspritzvorgang aus dieser Leitung geförderte Brennstoffmenge.

Dieser Nachteil ist bei einer bekannten Einspritzpumpe, bei der jedoch in der die Einspritzpumpe mit dem Verteiler verbindenden Leitung ein Druckventil eingebaut ist, dadurch vermindert, daß die nicht zur Einspritzung gelangende Brennstoffmenge über einen Überströmkanal verdrängt wird, in den ein Rückschlagventil eingebaut ist.

Bei der eingangs beschriebenen Einspritzpumpe, die mit einem Druckventil in der Leitung zwischen Pumpe und Verteiler ausgerüstet ist, wird dieser Nachteil gemäß der Erfindung dadurch vermieden, daß getrennte Entlastungsauslässe einerseits für die die Einspritzpumpe mit dem Verteiler verbindende Leitung und andererseits für die den Verteiler mit den Einspritzdüsen verbindenden Einzelleitungen vorgesehen sind, wobei die Entlastungsauslässe durch den Verteiler so gesteuert werden, daß der eine Entlastungsauslaß zur Entlastung der gemeinsamen Leitung mit dieser nach jeder Einspritzung durch eine Einspritzdüse und vor dem Beginn der nächsten Einspritzung durch eine andere Einspritzdüse in Verbindung gesetzt wird, während der andere Entlastungsauslaß zur Entlastung der Einzelleitungen mit jeder derselben wenigstens einmal· zwischen zwei aufeinanderfolgenden Einspritzungen durch die betreffende Einzelleitung in Verbindung gesetzt wird.

Die Erfindung ist unter Bezugnahme auf die Zeichnung beispielshalber erläutert.

Fig. 1 zeigt schematisch die wesentlichen Teile einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Einrichtung zur Einspritzung von Brennstoff in einen Mehrzylindermotor;

F i g. 2 zeigt eine andere Ausführung der in F i g. 1 dargestellten Vorrichtung;

Vorrichtung zur Druckentlastung bei
Brennstoffeinspritzanlagen für Brennkraftmaschinen mit Einspritzpumpe und Verteiler

Anmelder:

Societe Anonyme pour !'Exploitation des
Procedes Chimiques et Physiques, Zug (Schweiz)

Vertreter:

Dr.-Ing. W. Lampert, Patentanwalt,

Stuttgart W, Breitscheidstr. 4

Als Erfinder benannt:
Pierre Etienne Bessiere,
Neuilly-sur-Seine, Seine (Frankreich)

Beanspruchte Priorität:

Frankreich vom 31. August 1959 (803 955)

F i g. 3 zeigt eine weitere Ausführung der in F i g. 1 dargestellten Vorrichtung;

Fig. 4 zeigt eine andere Ausführungsform des Verteilers der auf einer beliebigen der vorhergehenden Figuren dargestellten Einspritzvorrichtung.

Nachstehend ist angenommen, daß die Einspritzvorrichtung die Einspritzung von Brennstoff in vier Zylinder eines Motors mittels einer einzigen Pumpanordnung mit Kolben und Zylinder vornimmt.

Der Kolben 1 der Pumpe steuert den Beginn der wirksamen Förderung durch die Schließung der Einlaßleitung 3, während er das Ende der Einspritzperiode durch die neuerliche Öffnung dieser Leitung mittels einer eine Kurvenbahn bildenden Steuerkante 4 bewirkt; diese Kante begrenzt eine im Kolben 1 eingeschnittene Nut 5, welche durch einen Kanal 6 mit dem Innern des Zylinders 2 verbunden ist. Zur Veränderung der Förderleistung der Pumpe ist der Kolben 1 um seine Achse verdrehbar. Der Kolben ist z. B. durch einen Nocken angetrieben.

Der Zylinder 2 ist noch mit einem Druckventil 7 (welches z. B. die Form einer Kugel haben kann) und einer Förderleitung 8 versehen. Die Pumpe kann auch durch zwei gegenläufige Kolben und einen gemeinsamen Zylinder gebildet werden.

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Die Förderleitung 8 ist mit einem Verteilergehäuse 9 verbunden, in dessen Bohrung 9 a sich ein Schieber 10 dreht.

Der Drehschieber 10 verbindet während jedes der aufeinanderfolgenden Förderhübe des Kolbens 1 der Pumpe die Förderleitung 8 nacheinander mit einer gewissen Zahl von nicht dargestellten Einspritzdüsen über Einzelleitungen 11a, 11 b usw., welche an den Verteiler 9 angeschlossen sind. Die aufeinanderfolgenden Verbindungen werden mittels einer Nut 12 in der Seitenfläche des Drehschiebers 10 hergestellt, welche in eine Ringnut 13 mündet; diese liegt an der Stelle, an welcher die Förderleitung 8 in die Bohrung 9 α mündet.

Für das richtige Arbeiten einer derartigen Vorrichtung ist es wesentlich, daß die Drücke, weiche unmittelbar vor jeder Einspritzperiode in den die Pumpe mit den verschiedenen Einspritzdüsen verbindenden Leitungen herrschen, von einer Einspritzperiode zur nächsten für alle Einspritzdüsen wenigstens angenähert gleich hoch sind. Es ist jedoch nicht nötig, daß der in diesen Leitungen zwischen den aufeinanderfolgenden Einspritzperioden herrschende Druck über die ganze Länge der Leitungen den gleichen Wert hat. Es ist im Gegenteil häufig zweckmäßig, in den verschiedenen Abschnitten dieser Leitung verschieden hohe Drücke zu haben.

So ist es häufig zweckmäßig, zwischen zwei aufeinanderfolgenden Einspritzperioden in der gemeinsamen Förderleitung 8 einen höheren Druck aufrechtzuerhalten als in den Einzelleitungen 11a, life usw.

Falls in jede Einzelleitung ein Rücksaugeventil eingeschaltet ist, sollte der Druck vor diesem Ventil so niedrig sein, daß das Rücksaugeventil rasch geschlossen wird.

Um diese verschiedenen Bedingungen zu erfüllen, sind erfindungsgemäß getrennte Auslässe einerseits für die gemeinsame Leitung 8 und andererseits für die Einzelleitungen 11a, 116 usw. vorgesehen. Diese getrennten Auslässe können durch den Verteiler selbst gesteuert werden, und zwar derart, daß nach jeder Einspritzperiode einerseits die Leitung 8 und andererseits wenigstens diejenige Einzelleitung 11 a, Hb usw., durch welche die vorhergehende Einspritzung erfolgte, über verschiedene Wege mit Auslaßräumen in Verbindung gesetzt werden.

Hierfür sind in der links von der Ringnut 13 liegenden Oberfläche des Drehschiebers 10 so viele Nuten 14 angebracht, wie Einspritzperioden während einer vollständigen Umdrehung vorhanden sind; in die von diesen Nuten 14 bestrichene Zone der Bohrung 9 a mündet eine Entlastungsauslaßleitung 15. Die Verteilung der Nuten 14 auf den Umfang und die Stelle der Mündung der Leitung 15 in die Wand der Bohrung 9 α sind in bezug auf die Lage der Nut 12 und der Mündungen der Einzelleitungen 11a, 11b usw. so gewählt, daß die Förderleitung 8 zwischen zwei aufeinanderfolgenden Einspritzperioden mit der Auslaßleitung 15 in Verbindung gesetzt wird.

Damit der in der Leitung 8 aufrechterhaltene Druck höher ist als der in dem Raum, zu welchem die Leitung 15 führt, ist in dieser Leitung entweder eine Drosselstelle 16 oder ein Rückschlagventil 17 (s. F i g. 2) vorgesehen, deren Bemessung bzw. Einstellung den Restdruck in der Leitung 8 bestimmt.

Für die Entleerung der Einzelleitungen 11 a, 11 b usw. sind in dem Drehschieber des Verteilers eine zweite Ringnut 18 und zwischen den beiden Ringnuten 13 und 18 eine weitere Längsnut 19 angebracht, weiche in die Ringnut 18 mündet und bis in die Zone reicht, in welcher sich die Mündungen der Einzelleitungen 11 a, 11 b usw. befinden. Die Nut 19 liegt in einer Radialebene, weiche sich in bezug auf die Drehrichtung hinter der Radialebene befindet, in welcher die Nut 12 liegt. Der Abstand zwischen diesen beiden Nuten ist so gewählt, daß nach dem Ende der Einspritzperiode durch eine bestimmte Einzelleitung und vor dem Beginn der nächsten Einspritzperiode durch dieselbe Einzelleitung diese durch die Nut 19 und die Ringnut 18 mit einer Entlastungsauslaßleitung 20 in Verbindung gesetzt wird, welche von der Auslaßleitung 15 verschieden ist.

In dieser Leitung 20 ist entweder eine Drosselstelle 21 oder ein Rückschlagventil 22 vorgesehen, um in jeder Einzelleitung 11a, lib usw. zwischen zwei Einspritzungen einen Restdruck aufrechtzuerhalten, welcher für alle Einzelleitungen der gleiche, von dem Restdruck in der Leitung 8 jedoch verschieden ist. Durch die Aufrechterhaltung eines geringeren Druckes in den Einzelleitungen werden Störeinspritzungen vermieden. Andererseits bewirkt ein hoher Restdruck der gemeinsamen Leitung 8 eine selbsttätige Veränderung des Einspritzbeginns in dem richtigen Sinn, da die Einspritzung um so später beginnt, je kleiner die Antriebsgeschwindigkeit der Pumpe ist.

Wie bereits erwähnt, kann es zweckmäßig sein, in der Auslaßleitung 20 keine der Drosselstelle 21 oder dem geeichten Ventil 22 entsprechende Einrichtungen vorzusehen, welche einen erheblichen Restdruck in dem vor diesen Einrichtungen liegenden Abschnitt der Leitung 20 erzeugen. Dies ist z. B. der Fall, wenn in den Einzelleitungen 11a, 11b usw. Rücksaugeventile 23 (s. Fig. 3) vorgesehen werden. Wenn derartige Ventile in den Einzelleitungen vorgesehen werden, ist es nämlich zweckmäßig, die schnelle Schließung derselben möglichst zu begünstigen. Diese Schließung erfolgt offenbar um so schneller, je kleiner der Druck vor diesen Ventilen ist. Diese Ventile halten zwischen sich und den entsprechenden Einspritzdüsen den gewünschten Restdruck aufrecht.

Der in F i g. 4 dargestellte Verteiler unterscheidet sich von dem in Fig. 1 dargestellten dadurch, daß er ebensoviele Nuten 19 a aufweist, wie Einzelleitungen 11a, 11b usw. vorhanden sind. Die Verteilung dieser Nuten 19 a auf dem Drehschieber 10 ist so, daß nach jeder Einspritzperiode durch eine Einzelleitung alle Einzelleitungen gleichzeitig mit der Auslaßleitung 20 und miteinander in Verbindung gesetzt werden. Die Lage der Nuten 19a auf dem Umfang des Drehschiebers 10 muß dann so gewählt werden, daß die Herstellung der Verbindung der Einzelleitungen mit der Auslaßleitung zwischen zwei aufeinanderfolgenden Einspritzperioden erfolgt.

Die Erfindung kann natürlich abgewandelt werden. So kann z. B. der Restdruck in der gemeinsamen Leitung8 und/oder in den Einzelleitungen 11a, Ub usw. mittels einer Pumpe mit kontinuierlicher Förderung (z. B. einer Zahnradpumpe) hergestellt werden, deren Förderseite an die entsprechende Auslaßleitung angeschlossen ist und ein auf den gewünschten Druck eingestelltes Auslaßventil enthält. Ferner können die auf der Zylinderfläche des Drehschiebers 10 des Verteilers vorgesehenen Nuten 14, 12, 19 und 19 a wenigstens teilweise durch innerhalb des Verteilers liegende Kanäle ersetzt werden, welche einer-

seits mit den an diesem vorgesehenen Ringnuten 13 oder 18 in Verbindung stehen und andererseits in die Oberfläche des Verteilerdrehschiebers durch radiale Zweige münden, welche in der Ebene der Leitungen liegen, die im gewünschten Augenblick mit den Ring- S nuten in Verbindung gesetzt werden sollen. Ferner kann der Kolben der Pumpe gleichzeitig den Verteiler bilden, wobei er dann eine Bewegung ausführt, welche aus einer axialen Wechselbewegung und einer Drehbewegung um seine Achse besteht, wobei dann die Regelung der Förderleistung auf andere Weise als durch eine Kurvenbahn 4 erfolgt.

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Druckentlastung bei Brenn-Stoffeinspritzanlagen für Brennkraftmaschinen mit einer Einspritzpumpe, welche über eine ein Druckventil enthaltende Leitung und einen Verteiler nacheinander mehrere Einspritzdüsen speist, dadurch gekennzeichnet, daß getrennte Entlastungsauslässe einerseits für die die Einspritzpumpe mit dem Verteiler verbindende Leitung (8) und andererseits für die den Verteiler mit den Einspritzdüsen verbindenden Einzelleitungen (11a usw.) vorgesehen sind, wobei die Entlastungsauslässe durch den Verteiler so gesteuert werden, daß der eine Entlastungsauslaß (15) zur Entlastung der gemeinsamen Leitung (8) mit dieser nach jeder Einspritzung durch eine Einspritzdüse und vor dem Beginn der nächsten Einspritzung durch eine andere Einspritzdüse in Verbindung gesetzt wird, während der andere Entlastungsauslaß (20) zur Entlastung der Einzelleitungen (Ha usw.) mit jeder derselben wenigstens einmal zwischen zwei aufeinanderfolgenden Einspritzungen durch die betreffende Einzelleitung in Verbindung gesetzt wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl der Entlastungsauslaß (15) für die gemeinsame Leitung (8) als auch der für die Einzelleitungen (11 α usw.) Vorrichtungen (16, 21; 17, 22) enthalten, welche in diesen Leitungen die gewünschten Drücke aufrechterhalten.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtungen, welche die gewünschten Drücke einerseits in der gemeinsamen Leitung (8) und andererseits in den Einzelleitungen (Ha usw.) aufrechterhalten, so ausgebildet sind, daß der Druck in der gemeinsamen Leitung größer als der in den Einzelleitungen aufrechterhaltene ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Entlastungsauslaß (15) für die gemeinsame Leitung (8) Vorrichtungen enthält, welche einen gewünschten Druck in dieser aufrechterhalten, während der Entlastungsauslaß (20) der Einzelleitungen (Ha usw.) keine derartigen Vorrichtungen enthält, wobei die Einzelleitungen je mit einem Rücksaugeventil (23) versehen sind.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Verteiler zwei Rillen (13, 18) aufweist, von denen die eine (13) einerseits mit der gemeinsamen Leitung (8) und andererseits mit einer Nut (12) od. dgl., welche die Rille nacheinander mit den verschiedenen Einzelleitungen (Πα usw.) verbindet, sowie mit einer gewissen Zahl von Nuten (14) od. dgl., welche die Rille mit dem Entlastungsauslaß (15) der gemeinsamen Leitung (8) verbinden, in Verbindung steht, während die andere Rille (18) einerseits mit wenigstens einer Nut od. dgl. (19), welche die Rille nacheinander mit jeder Einzelleitung (Ua usw.) in dem Zeitraum zwischen zwei Einspritzungen durch die gleiche Einzelleitung verbindet, und andererseits mit dem Entlastungsauslaß (20) für die Einzelleitungen in Verbindung steht.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die mit dem Entlastungsauslaß (20) der Einzelleitungen (11a usw.) in Verbindung stehende Rille (18) des Verteilers gleichzeitig mit ebenso vielen Nuten (19 a) od. dgl. in Verbindung steht, wie Einzelleitungen vorhanden sind, wobei diese letzteren Nuten die Verbindung zwischen der Rille und den Einzelleitungen in jedem Zeitraum zwischen zwei aufeinanderfolgenden Einspritzperioden von zwei verschiedenen Einspritzdüsen herstellen.

In Betracht gezogene Druckschriften:
USA.-Patentschriften Nr. 2 372 559, 2 385 089.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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